El hidrógeno impulsa la movilidad del futuro

Los combustibles elaborados a partir de hidrógeno renovable ya están aquí. El elemento más abundante del universo se podrá utilizar para alimentar tanto a coches, como a aviones y transporte marítimo, para los que otras soluciones, como la electrificación, no son, a día de hoy, una alternativa viable

El hidrógeno puede ser la solución para reducir las emisiones del transporte marítimo, difícilmente electrificable
El hidrógeno puede ser la solución para reducir las emisiones del transporte marítimo, difícilmente electrificableShutterstockShutterstock / Avigator Fortuner

Aunque parte de la movilidad en el futuro será eléctrica, es necesario contemplar también otras soluciones que contribuyan de igual forma a luchar contra el cambio climático. Por ejemplo, se requieren otras soluciones para los aviones y el transporte marítimo, que son difícilmente electrificables en la actualidad.

Por tanto, parece que el mix energético pasa necesariamente por la diversidad y la convivencia de diferentes tecnologías. La clave del futuro está en la combinación de distintas fuentes de energía. Por eso, las miradas apuntan también hacia el hidrógeno renovable, que es neutro en carbono y, además, destaca por la gran versatilidad de sus usos, con posibles aplicaciones en sectores como la movilidad, la industria o el sistema eléctrico.

Vaya por delante una premisa: hace décadas que se utiliza hidrógeno como materia prima. Dos tercios del total se destinan a usos industriales, como refino, producción de amoniaco, fertilizante, etcétera. ¿Pero es el hidrógeno que ahora usamos completamente sostenible? La respuesta es «no». La tecnología más extendida para producir hidrógeno en estos sectores conlleva la emisión de dióxido de carbono: se producen unas 10 toneladas de CO2 por cada tonelada de hidrógeno. De ahí que las empresas energéticas estén centrando todos sus esfuerzos en conseguir un hidrógeno sostenible, con una baja o nula huella de carbono en su producción.

Hay dos tipos de hidrógeno sostenible: el de baja huella de carbono y el renovable. El primero se puede obtener incorporando tecnologías de captura y almacenamiento de CO2 al proceso convencional por reformado de vapor, lo que permite minimizar las emisiones asociadas.

Para generar hidrógeno renovable existen varias tecnologías. Una de ellas es la electrólisis, un proceso químico que utiliza electricidad para para separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno existentes en el agua (H2O). Cuando esa electricidad se obtiene de fuentes renovables, como paneles solares, se produce hidrógeno cero emisiones.

Infografía sobre la producción de combustibles sintéticos cero emisiones netas a partir de hidrógeno
Infografía sobre la producción de combustibles sintéticos cero emisiones netas a partir de hidrógenoRepsol

Otra opción es producir hidrógeno renovable con el proceso convencional, pero cambiando la materia prima fósil por una materia de origen bio, como puede ser un biometano. Este biometano es obtenido a partir del tratamiento de desechos biológicos, lodos de aguas residuales, residuos orgánicos domésticos e industriales o biomasa.

La «fotoelectrocatálisis» es otra tecnología usada para obtener hidrógeno renovable. Consiste en la conversión directa de energía solar y agua para la producción de hidrógeno. Con este sistema se puede obtener un hidrógeno renovable competitivo y con un menor gasto energético. Repsol, junto a Enagás, desarrolla una tecnología propia de fotoelectrocatálisis, en la que también participan varios centros de investigación de referencia como el Instituto de Investigación en Energía de Cataluña, la Universidad de Alicante y la Fundación del Hidrógeno de Aragón.

Thumbnail

La búsqueda de soluciones tecnológicas para reducir o neutralizar las emisiones de CO2 en la producción de hidrógeno es muy amplia y, de conseguir su implantación, se estima que estos dos tipos de hidrógeno (renovable y de baja huella de carbono) podrían llegar a suponer entre el 10% y el 20% del consumo energético mundial una vez desplegados en todas sus posibles aplicaciones, según Repsol. Bank of America prevé que podría aportar el 24% de las necesidades energéticas en 2050, ayudando a reducir las emisiones hasta en un 30%.

Al margen de su uso como materia prima para la industria, el hidrógeno puede convertirse en una herramienta clave para descarbonizar el sector de la movilidad en los próximos años, ya que se puede utilizar como materia prima para producir combustibles sintéticos con cero emisiones netas. Con la ventaja de que puede emplearse en motores de combustión como los que se instalan en los automóviles de todo el mundo, sin necesidad de cambiar la infraestructura actual o instalar los mencionados «enchufes», como en el caso de los vehículos eléctricos.

El hidrógeno se puede utilizar como materia prima para producir combustibles sintéticos con cero emisiones netas
El hidrógeno se puede utilizar como materia prima para producir combustibles sintéticos con cero emisiones netasRepsol

Elena Verdú, científica senior en el Repsol Technology Lab, en Móstoles (Madrid), explica que en el corto plazo el hidrógeno renovable y el de baja huella de carbono «pueden jugar un papel aún más importante para descarbonizar sectores difícilmente electrificables, donde las baterías pueden tener más dificultades para penetrar, como es el caso del transporte pesado de mercancías por carretera, además, del sector marítimo o el de la aviación, donde la aplicación puede ser directa», expone.

En cualquier caso, las empresas energéticas apuestan ya por el hidrógeno. En su Plan Estratégico 2021-2025, presentado hace solo unos días, Repsol se ha fijado como objetivo ser líder en hidrógeno renovable en la Península Ibérica, para alcanzar en 2025 una producción equivalente a 400 MW, con la ambición de superar 1,2 GW en 2030. Con su nueva hoja de ruta, la compañía energética pretende acelerar la transición energética y seguir avanzando hacia su objetivo de cero emisiones netas en 2050, reto que convierte a la compañía en la primera de su sector en asumir esta ambiciosa meta y que ha supuesto toda una reorientación de su estrategia, encaminada a la descarbonización.

La energética utilizará la electrólisis para producir hidrógeno renovable en la planta de combustibles sintéticos cero emisiones netas que va a construir en el Puerto de Bilbao y que, según las previsiones, será una de las más grandes del mundo en su especialidad. En ella, se producirán combustibles a partir de hidrógeno renovable y CO2 capturado. La instalación, calculan, estará totalmente operativa en un plazo de cuatro años. En una primera fase, escalable a una posterior etapa comercial en función de los resultados, se obtendrán 50 barriles al día de combustible sintético, con cero emisiones netas de CO2. en todo su proceso productivo.

El sector privado está apostando de forma decidida en la producción de este elemento. Con proyectos como este, las energéticas continúan avanzando en la consecución de los objetivos marcados por el Gobierno hacia la transición energética. La siguiente década será, por tanto, clave para el éxito del hidrógeno.